专项训练11 燃料的热值和热机效率（含热效率）问题-2025-2026学年上学期人教版新教材物理九年级期中复习必考点专项训练

2025-2026上学期人教版新教材物理九年级期中复习必考点专项训练 专项训练11 燃料的热值和热机效率（含热效率）问题 1. 下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧越充分，其热值越大 B. 燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C. 一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D. 焦炭的热值是，完全燃烧1kg焦炭能放出的热量 2. 完全燃烧1g液态氢能释放出的热量，是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍，由此可知液态氢比汽油（　　） A. 内能大 B. 温度高 C. 热值大 D. 密度大 3．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是，烧杯内的液体质量和初温也相同，烧杯内液体加热后均未沸腾，下列关于实验说法中正确的是（　　） A．比较不同燃料的热值应选择图甲和图乙进行实验，并控制燃料燃烧时间相同 B．比较不同物质吸热升温的特点应选图甲、丙进行实验，燃料燃烧完全后读出温度计示数 C．比较不同物质吸热升温的特点实验，吸热的多少通过加热时间反映 D．比较不同燃料热值和不同物质吸热的多少均可通过液体升高的温度反映 4. 热学知识与人类生活息息相关。下列说法正确的是（ ） A. 酒精燃烧过程中，质量减少，热值不变 B. 铁块很难被压缩，说明固体分子之间不存在间隙 C. 内燃机在做功冲程中，气缸内气体温度升高，内能增大 D. 内陆地区比沿海地区昼夜温差大，是由于砂石的比热容比水的比热容大 5．甲、乙两台汽油机使用相同的汽油，若在同一时间内，甲、乙两汽油机做的有用功之比为3∶2，甲的效率是25%，乙的效率是20%，则在同样的时间内，甲、乙两汽油机消耗汽油的质量之比为（　　） A．2∶5 B．5∶2 C．5∶6 D．6∶5 6. 与固体燃料相比，液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一，其密度约为0.42×103kg/m3，热值为5.0×107J/kg。酒精的密度为0.8×103kg/m3，热值为3.0×107J/kg，下列关于液态甲烷和酒精的叙述正确的是（　　） A. 酒精的密度比液态甲烷的密度小 B. 液态甲烷燃烧时，内能转化为化学能 C. 相同体积的液态甲烷和酒精，液态甲烷的质量更大 D. 10kg的液态甲烷完全燃烧，放出的热量为5.0×108J 7. 我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功，可助力氢能重卡突破1000公里续驶里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（q氢=1.4×108J/kg）。下列说法正确的是（　　） A. 氢能不属于清洁能源 B. 用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C. 完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×1010J的热量 D. 氢能重卡的热机效率可高达100% 8. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B. 燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C. 压气机压缩空气，空气的内能减小 D. 高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 9．小明同学用如图甲所示装置加热质量为100g的冰，直至水沸腾。根据实验记录的数据，小明绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图像。已知0~2min消耗酒精的质量为0.4g，c冰=2.1×103J/（kg•℃），c水=4.2×103J/（kg•℃），q酒精=3×107J/kg。若单位时间内物质吸收热量相等，下列分析正确的是（　　） A．BC段是熔化过程，温度不变，内能不变 B．0~12min，物质共吸收热量4.2×103J C．通过计算可得图乙中tx的值为32 D．该酒精灯的加热效率为30% 10. 完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量是__________J；若这些热量的20%被4kg的液体吸收，使其温度升高50℃，则该液体的比热容是__________J/(kg·℃)（q天然气=3.0×107J/m3） 11. 汽油机在______冲程中将内能转化为机械能。若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为，效率为25%，则该汽油机在这段时间内消耗______kg的汽油（汽油的热值取）。 12．某燃气热水器将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。水吸收的热量是　 　J．热水器烧水的效率是　 　。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3] 13.可燃冰是一种新能源，它是水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质，主要成分是甲烷，我国可燃冰的开采技术处于世界领先水平，用燃气锅炉烧水时，将500kg初温20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.1m3的可燃冰，这个过程中水吸收的热量为______J。完全燃烧0.1m3可燃冰放出的热量为______J，燃气锅炉烧水时的效率为______。[c水=4.2×103J/（kg·℃），可燃冰热值q=6.0×109J/m3] 14.用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃，消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.0×107J/kg，则水吸收的热量为______J，煤气灶烧水的效率为______。 15.某同学家使用燃气热水器，平均每天需将100kg的水从18℃加热到58℃。若天然气完全燃饶放出热量的70%被水吸收，则热水器平均每天消耗天然气________m³。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，q天然气=4.0×107J/m³]。 16. 在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1kg的水，从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是________J。他家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，他这次洗澡消耗天然气________m3。已知水的比热容是，天然气的热值是。 17．学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 （1）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持被加热液体的种类、质量，燃料的质量以及两个烧杯都应相同； （2）实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 J/kg； 燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值J/kg 酒精 15 35 碎纸片 15 25 ？ （3）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （大/小），出现这样情况的主要原因是 。（写出一点） 18. 在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中 （1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的______相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于______； （2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是______； （3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表，在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作： ①先点燃酒精，再点燃碎纸片； ②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数； ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数； 小红认为上述操作中，操作______是错误的，小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是______。 19. 使用厨房中的电热水器将质量为的水从加热到，该热水器消耗了的电能。已知，求： （1）水吸收的热量； （2）该热水器的热效率。 20. 如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）卡式炉的加热效率。 21．某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在内完全燃烧了的天然气每分钟放热相同。水的比热容为，天然气的热值为。 (1)完全燃烧天然气释放的热量为多少？ (2)“”水吸收的热量为多少？ (3)在烧水过程中，“”、“”、“”请判断哪个时间段热效率最高？最 高热效率为多少 22. 为了减少环境污染，部分农村地区改用液化气烧菜做饭．某钢瓶装有液化气10kg，已知液化气的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）求： （1）这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若（1）中放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收，在标准大气压下可将多少质量的水烧开？ 23. 山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 24．周末，小苏全家一起外出露营，妈妈用卡式炉为大家烧水泡茶。如图所示为某品牌卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶中装入2.5kg初温为20℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体。已知水的比热容为，丁烷的热值为4.8×107J/kg。求： (1)水吸收的热量为多少焦? (2)25g丁烷气体完全燃烧放出的热量为多少焦? (3)卡式炉的加热效率为多少? 25．小明同学从说明书中了解到她家汽车内燃机的能量流向如图所示。某段时间内，汽车消耗了70g汽油。（汽油的热值q=4.6×107J/kg水的比热容）求： （1）求70g汽油完全燃烧放出的热量； （2）内燃机的工作效率； （3）使用时需不断地对气缸周围进行水冷却，如果流入气缸周围的冷却水温度是60℃，从气缸周围流出的冷却水温度达到83℃，则这段时间内流过气缸周围冷却水的质量是多少千克？ 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026上学期人教版新教材物理九年级期中复习必考点专项训练 专项训练11 燃料的热值和热机效率（含热效率）问题 1. 下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧越充分，其热值越大 B. 燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C. 一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D. 焦炭的热值是，完全燃烧1kg焦炭能放出的热量 【答案】D 【解析】A．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度无关，故A错误； B．根据Q=mq可知，放出的热量与热值、质量有关，故B错误； C．一瓶酒精用去三分之一后，质量变化、热值不变，故C错误； D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J，故D正确。故选D。 2. 完全燃烧1g液态氢能释放出的热量，是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍，由此可知液态氢比汽油（　　） A. 内能大 B. 温度高 C. 热值大 D. 密度大 【答案】C 【解析】由于完全燃烧1g液态氢能释放出的热量，是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍，即相同质量的液态氢和汽油完全燃烧，液态氢能放出更多的热量，所以液态氢比汽油的热值大，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 3．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是，烧杯内的液体质量和初温也相同，烧杯内液体加热后均未沸腾，下列关于实验说法中正确的是（　　） A．比较不同燃料的热值应选择图甲和图乙进行实验，并控制燃料燃烧时间相同 B．比较不同物质吸热升温的特点应选图甲、丙进行实验，燃料燃烧完全后读出温度计示数 C．比较不同物质吸热升温的特点实验，吸热的多少通过加热时间反映 D．比较不同燃料热值和不同物质吸热的多少均可通过液体升高的温度反映 【答案】C 【解析】A．为了比较不同燃料的热值，要用相同质量的不同燃料，加热质量相同的同种液体，根据Q=cmΔt，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大，故应选择甲、乙两图进行实验，燃料燃烧放出热量的多少，是通过温度计示数的变化来反映的，故A错误； BC．比较不同物质吸热升温的特点时，需要用相同的加热器加热质量和初温相同的不同种类的物体，所以应对比甲、丙两图；我们使用相同的热源通过加热时间的长短来比较吸热多少，故B错误，C正确； D．“探究不同物质吸热升温的现象”，在燃烧皿中放入同种燃料，用秒表记录加热时间，用加热时间反映液体吸热的多少；“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”，在燃烧皿中放入不同燃料，燃料充分燃烧完后，用温度计记录烧杯中液体的温度，燃料燃烧放出热量的多少，是通过温度计示数的变化来反映的，故D错误。故选C。 4. 热学知识与人类生活息息相关。下列说法正确的是（ ） A. 酒精燃烧过程中，质量减少，热值不变 B. 铁块很难被压缩，说明固体分子之间不存在间隙 C. 内燃机在做功冲程中，气缸内气体温度升高，内能增大 D. 内陆地区比沿海地区昼夜温差大，是由于砂石的比热容比水的比热容大 【答案】A 【解析】A．酒精燃烧过程中越来越少，所以质量减少，燃料的热值只与燃料的种类有关，与质量无关，所以热值不变，故A正确； B．铁块很难被压缩，是因为铁块被压缩时，分子间距变小，由于分子间存在相互的斥力，致使铁块很难被压缩，故B错误； C．内燃机在做功冲程中，气缸内气体对活塞做功，内能减小，故C错误； D．内陆地区和沿海地区相比，内陆地区砂石的比热容小，在相同的吸放热条件下，砂石的温度变化大，故D错误。故选A。 5．甲、乙两台汽油机使用相同的汽油，若在同一时间内，甲、乙两汽油机做的有用功之比为3∶2，甲的效率是25%，乙的效率是20%，则在同样的时间内，甲、乙两汽油机消耗汽油的质量之比为（　　） A．2∶5 B．5∶2 C．5∶6 D．6∶5 【答案】D 【解析】由热机效率公式可得 由于两台汽油机使用相同的汽油，且汽油的热值相同，设为q，由得甲、乙两台汽油机在t时间内消耗的汽油质量之比为 故选D。 6. 与固体燃料相比，液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一，其密度约为0.42×103kg/m3，热值为5.0×107J/kg。酒精的密度为0.8×103kg/m3，热值为3.0×107J/kg，下列关于液态甲烷和酒精的叙述正确的是（　　） A. 酒精的密度比液态甲烷的密度小 B. 液态甲烷燃烧时，内能转化为化学能 C. 相同体积的液态甲烷和酒精，液态甲烷的质量更大 D. 10kg的液态甲烷完全燃烧，放出的热量为5.0×108J 【答案】D 【解析】A．液态甲烷密度约为0.42×103kg/m3，酒精密度为0.8×103kg/m3，酒精的密度比液态甲烷的密度大，故A错误； B．液态甲烷燃烧时，化学能转化为内能，故B错误； C．酒精的密度比液态甲烷的密度大，根据，相同体积的液态甲烷和酒精，液态甲烷的质量较小，故C错误； D．10kg的液态甲烷完全燃烧，放出的热量为 故D正确。故选D。 7. 我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功，可助力氢能重卡突破1000公里续驶里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（q氢=1.4×108J/kg）。下列说法正确的是（　　） A. 氢能不属于清洁能源 B. 用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C. 完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×1010J的热量 D. 氢能重卡的热机效率可高达100% 【答案】C 【解析】A．液氢燃烧的产物只有水，属于清洁能源，故A错误； B．用液氢作燃料是因为液氢热值大，在完全燃烧等质量的燃料时，放出的热量更多，且热量是过程量，不能“含有”，故B错误； C．完全燃烧100kg的液氢放出的热量 故C正确； D．额外功不可避免，所以氢能重卡的热机效率不可能达到100%，故D错误。 故选C。 8. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B. 燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C. 压气机压缩空气，空气的内能减小 D. 高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 【答案】A 【解析】A．使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确； B．热值是燃料的一种特性，大小取决于燃料的种类，与其它因素无关，燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误； C．压气机压缩空气，压气机对空气做功，空气的内能增大，故C错误； D．高温高压气体推动涡轮转动时，消耗内能，将内能转化为机械能，故D错误。故选Ａ。 9．小明同学用如图甲所示装置加热质量为100g的冰，直至水沸腾。根据实验记录的数据，小明绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图像。已知0~2min消耗酒精的质量为0.4g，c冰=2.1×103J/（kg•℃），c水=4.2×103J/（kg•℃），q酒精=3×107J/kg。若单位时间内物质吸收热量相等，下列分析正确的是（　　） A．BC段是熔化过程，温度不变，内能不变 B．0~12min，物质共吸收热量4.2×103J C．通过计算可得图乙中tx的值为32 D．该酒精灯的加热效率为30% 【答案】C 【解析】A．BC 段是冰的熔化过程，晶体熔化时吸收热量，温度不变，但内能增大。故A错误； BC．0~2min冰吸收热量 0 ~12min 是 0~2min 时间的 6 倍，且单位时间内物质吸收热量相等，所以 0 ~12min 物质吸收热量为 CD 段水从0℃升高到100℃，水吸收热量 即水吸收的热量为冰吸收热量的10倍，因为单位时间吸热相等，故水吸收热量时间为冰吸吸收热量时间的10倍为20min。 所以 故B错误，C正确； D．0~2min消耗酒精的质量为0.4g，酒精完全燃烧放出热量为 该酒精灯的加热效率为 故D错误。故选C。 10. 完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量是__________J；若这些热量的20%被4kg的液体吸收，使其温度升高50℃，则该液体的比热容是__________J/(kg·℃)（q天然气=3.0×107J/m3） 【答案】 3.0×106 3×103 【解析】完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量 Q放=Vq天然气=0.1m3×3.0×107J/m3=3.0×106J 液体吸收的热量 Q吸= Q放η=3.0×106J×20%=6×105J 该液体的比热容 11. 汽油机在______冲程中将内能转化为机械能。若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为，效率为25%，则该汽油机在这段时间内消耗______kg的汽油（汽油的热值取）。 【答案】 做功 2 【解析】汽油机在做功冲程中，燃料燃烧产生高温高压的燃气，燃气推动活塞，将内能转化为机械能。 汽油完全燃烧放出的热量为 则汽油的质量为 12．某燃气热水器将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。水吸收的热量是　 　J．热水器烧水的效率是　 　。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3] 【答案】4.2×106；50%。 【解析】（1）水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（60℃﹣10℃）＝4.2×106J； （2）这些煤气完全燃烧放出的热量： Q放＝qV＝4×107J/m3×0.21m3＝8.4×106J， 热水器烧水的效率： η＝＝×100%＝50%。 13.可燃冰是一种新能源，它是水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质，主要成分是甲烷，我国可燃冰的开采技术处于世界领先水平，用燃气锅炉烧水时，将500kg初温20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.1m3的可燃冰，这个过程中水吸收的热量为______J。完全燃烧0.1m3可燃冰放出的热量为______J，燃气锅炉烧水时的效率为______。[c水=4.2×103J/（kg·℃），可燃冰热值q=6.0×109J/m3] 【答案】1.68×108 6.0×108 28% 【解析】水吸收的热量 Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(100℃-20℃)=1.68×108J 完全燃烧0.1m3可燃冰放出的热量 Q放=Vq=0.1m3×6.0×109J/m3=6.0×108J 燃气锅炉烧水时的效率 =28% 14.用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃，消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.0×107J/kg，则水吸收的热量为______J，煤气灶烧水的效率为______。 【答案】 (1)4.2×105 (2) 52.5% 【解析】（1）水吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×105J （2）20g煤气完全燃烧放出的热量 Q放=mq=20×10-3kg×4.0×107J/kg=8×105J 燃气灶烧水的效率 η==52.5% 15.某同学家使用燃气热水器，平均每天需将100kg的水从18℃加热到58℃。若天然气完全燃饶放出热量的70%被水吸收，则热水器平均每天消耗天然气________m³。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，q天然气=4.0×107J/m³]。 【答案】0.6 【解析】用燃气热水器给水加热，水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(58℃-18℃)=1.68×107J 燃烧天燃气放出的热量 则每天消耗的天然气的质量 16. 在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1kg的水，从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是________J。他家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，他这次洗澡消耗天然气________m3。已知水的比热容是，天然气的热值是。 【答案】 3.36×105 0.075 【解析】水吸收的热量 洗澡时水吸收的热量 由​​得，天然气完全燃烧放出的热量 由Q放​=Vq得，需要天然气的体积 17．学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 （1）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持被加热液体的种类、质量，燃料的质量以及两个烧杯都应相同； （2）实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 J/kg； 燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值J/kg 酒精 15 35 碎纸片 15 25 ？ （3）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （大/小），出现这样情况的主要原因是 。（写出一点） 【答案】（2） （2） 小 有热量损失 【解析】相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃，可见酒精放出的热量是碎纸片放出热量的两倍，根据可知，酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为。 因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，故测得的放出的热量偏小，根据可知，测得的热值会偏小。 18. 在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中 （1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的______相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于______； （2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是______； （3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表，在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作： ①先点燃酒精，再点燃碎纸片； ②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数； ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数； 小红认为上述操作中，操作______是错误的，小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是______。 【答案】 （1）质量 根据温度计示数确定水吸收热量的多少 （2）温度计液泡没有浸没在水中 （3）① 燃烧过程中有热量损失 【解析】（1）燃料充分燃烧放出热量的多少还与燃料的质量有关，所以要控制质量相等。 根据，实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，观察末态温度，末态温度高说明吸收热量多，反之，吸收热量少。 （2）使用温度计测量液体，应将温度计液泡完全浸没在液体中。 （3）应当同时点燃酒精和碎纸片，保证燃烧时间相同。 燃烧过程中有热量损失，水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量。 19. 使用厨房中的电热水器将质量为的水从加热到，该热水器消耗了的电能。已知，求： （1）水吸收的热量； （2）该热水器的热效率。 【答案】（1）；（2）87.5% 【解析】（1）水吸收的热量为 （2）该热水器的热效率为 答：（1）水吸收热量为6.3×105J； （2）该热水器的热效率为87.5%。 20. 如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）卡式炉的加热效率。 【答案】（1）2kg；（2）；（3）52.5% 【解析】（1）壶中水的质量为 （2）水吸收的热量为 （3）丁烷放出的热量 卡式炉的加热效率为 （1）壶中水的质量为2kg； （2）水吸收的热量为6.3×105J； （3）卡式炉的加热效率为52.5%。 21．某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在内完全燃烧了的天然气每分钟放热相同。水的比热容为，天然气的热值为。 (1)完全燃烧天然气释放的热量为多少？ (2)“”水吸收的热量为多少？ (3)在烧水过程中，“”、“”、“”请判断哪个时间段热效率最高？最高热效率为多少 【答案】(1)， (2) (3) 【解析】（1）因为天然气的质量为，天然气的热值为，所以 天然气完全燃烧释放的热量为 （2）由题意得，内水的温度变化度数为，所以水吸收的热量 （3）由题意可知，每分钟放热相同，所以在相等的时间段内，天然气放出的热量相等，而随着水温的不断升高，温度变化越来越慢，故可判断时间内，在吸收热量相同的情况下，水升高的温度最大，热效率最高； 0-2min内，水吸收的热量为，天然气完全燃烧释放的热量为 故最高的热效率为 22. 为了减少环境污染，部分农村地区改用液化气烧菜做饭．某钢瓶装有液化气10kg，已知液化气的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）求： （1）这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若（1）中放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收，在标准大气压下可将多少质量的水烧开？ 【答案】（1）4.2×108J；（2）500kg 【解析】【分析】（1）由Q放 =mq计算整瓶液化气完全燃烧放出的热量； （2）由于Q吸 =40%×Q放 ，在知道水的温度变化、水的比热容，再利用Q吸=cm△t计算水的质量即可． 【详解】(1)整瓶液化气完全燃烧释放热量：Q放＝mq＝10kg×4.2×107J/kg＝4.2×108J，(2)由题知，水吸收的热量：Q吸＝Q放×40%＝4.2×108J×40%＝1.68×108J，由Q吸＝c水m水(t−t0)得水的质量：m水＝＝500kg. 【点睛】（1）利用Q放＝mq求整瓶液化气完全燃烧放出的热量；（2）已知放出的热量有40%被利用，用这些热量加热水，知道水的比热容和水的温度升高值，利用吸热公式求水的质量． 23. 山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 【答案】（1）90km/h；（2）9×108J；（3）40% 【解析】（1）汽车的平均速度 （2）全程消耗汽油的体积为 V=25L=0.025m3 汽油的质量为 m=ρV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg 汽油完全燃烧放出的热量 Q=mq=20kg×4.5×107J/kg=9×108J （3）汽车全程所做有用功为 W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J 则汽车发动机的效率 答：（1）汽车的平均速度为90km/h； （2）汽汽油完全燃烧放出的热量为9×108J； （3）汽车发动机的效率为40%。 24．周末，小苏全家一起外出露营，妈妈用卡式炉为大家烧水泡茶。如图所示为某品牌卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶中装入2.5kg初温为20℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体。已知水的比热容为，丁烷的热值为4.8×107J/kg。求： (1)水吸收的热量为多少焦? (2)25g丁烷气体完全燃烧放出的热量为多少焦? (3)卡式炉的加热效率为多少? 【答案】(1)8.4×105J (2)1.2×106J (3)70% 【解析】（1）水吸收的热量为 （2）25g丁烷气体完全燃烧放出的热量为 （3）卡式炉的加热效率为 25．小明同学从说明书中了解到她家汽车内燃机的能量流向如图所示。某段时间内，汽车消耗了70g汽油。（汽油的热值q=4.6×107J/kg水的比热容）求： （1）求70g汽油完全燃烧放出的热量； （2）内燃机的工作效率； （3）使用时需不断地对气缸周围进行水冷却，如果流入气缸周围的冷却水温度是60℃，从气缸周围流出的冷却水温度达到83℃，则这段时间内流过气缸周围冷却水的质量是多少千克？ 【答案】（1）3.22×106J；（2）30%；（3）10kg 【解析】（1）70g汽油完全燃烧放出的热量 （2）内燃机的工作效率 （3）水的质量 答：（1）70g汽油完全燃烧放出的热量为3.22×106J； （2）内燃机的工作效率为30%； （3）水的质量为10kg。 1 学科网（北京）股份有限公司 $